配电网三相不平衡的危害及改进措施.doc

摘要：目前，山于我国大部分的低压配电系统都是采用的三相四线制的接线方式，这样 会造成讥相负载不均衡问题的出现，从而导致变压器处在三相不平衡的状态下本文从变压 器、电动机、发电机以及输电线路几个方面详细说明三相不平衡的危害，并根据三相不平衡 问题从管理和技术方面给出一些解决的方法中国论文网关键词：陀电网；三相不平衡；电能质量1引言随着我国经济和科学技术的发展，人们对电的需求杲越來越大，并U对电的质量的要求 也比之前耍高很多事实上，电能质量的好坏直接影响到电网和一些电器设备的安全，直接 关系到我国经济能否止滋运行、企业产品质量的好坏以及我们的生活秩序是否良好三相不 平衡问题是用电方面经常存在的一个问题，属于衡量电能质量的一个重要指标保证三相平 衡具有重要意义三相平衡才能保证供电的安全，保证用八的电能质量只有在三相平衡的 基础上才能实现能耗的节约，才能实现降损降价只有在三相的阻抗达到平衡的状态下，才 能保证低压总保护能够止常运行，防止触电伤亡事故的发生三相不平衡因素可以分为止常性和事故性两类其中事故性不平衡主要是山系统故障造 成的，通常情况下可以通过一些保护装置将故障元件切除来解决，而止帘性不平衡是山三相 元件或者一些线路参数以及负荷的不对称造成的，这种不平衡一般情况下是可以长期存在或 者在一定时期内存在的。

其长期存在所产生的危害值得我们去探讨2配电网三相不平衡的主要危害2.1使配电变斥器的电能损耗增加，影响英出力配电变斥器是低压电网供电的必不可少的设备山于陀变的功率损耗是根据负载的平衡度 而发生改变的，所以，当配电变压器在三相负荷不均衡的条件下运行时，将会大大增加配变 的损耗其次还会影响其出力大小这是因为配电变压器是根据其绕组结构，按照负荷的平 衡状况来设计的，它的绕纽性能是趋于一致且各相的额定容量是相同的配电变压器所允许 的最大出力是受每相的额定容量的影响如果配电变压器在三相负荷不平衡的条件下运行， 那么负荷较轻的那一相就会产生剩余容量，导致配电变压器的出力减少具休的减少程度会 因负载的不平衡程度而变不平衡度越大，出力减少的就会越多因此，配电变压器在三相 不平衡状态下运行时输出的容量是无法达到额定的容量值的，并口备用的容量也会减少，过 载能力会大大降低如果在过载的状况下运行就会引起配电变压器发热，其至会烧损变压器2.2降低电动机的效率如果配电变压器在三相不平衡状态下运行就会使三相的输出电压不平衡，山于不平衡的 电压存在着止序、负序和零序三种电压分量，在这种不平衡的电压输入电动机吋，止负序电 压产生的旋转磁场相反，会产生制动的效果。

但是山于止序电压上的磁场比负序要强很多， 电动机虽然会按照止序磁场的方向转动下去，可是负序的磁场会产生制动，那么电动机的输 出功率会因这种制动作用而减少，从而导致效率下降另外，电动机的温升和无功损耗也将 会随三相电床的不平衡程度而增大因此，电动机在这种不平衡状态下运行很不经济也很不 安全2. 3影响发电机的安全和正常运行发电机在三相不平衡的状态下运行时负序电流会产生逆方向的磁场，这就给转子带来一 些额外的损耗这些损耗主要包括激磁绕组中的电流所导致的附加损耗和转子表而因感应产 生的涡流引起的附加表面损耗，若发电机述有阻尼绕纽，也会产生损耗，这些损耗都会提高 转子的温升通常情况下，隐极发电机受这方面的影响要比凸极发电机更严重，因为隐极发 电机的激磁绕组是嵌在转子槽中，不利于散热，I佃凸极发电机是直接与空气接触，受影响较 小所以水轮发电机所能承受的不平衡度值比汽轮发电机要高同时，在负载不对■称吋，负序旋转磁场和转子激磁磁场以及止序旋转磁场和定子磁势产 生的100Hz的交变电磁力矩，会全部作用在转子转轴和定子的机座上引起振动实践证明， 这种振动对汽轮发电机的影响较小，但对于水轮发电机这种附加振动会很大，从而会严重限 制负序电流的产生，并危害到发电机的安全。

2.4使线路上的电能损耗增大在一般的三相四线制的电力系统中，线路导线有电流通过吋，山于存在阻抗，产生电能 损耗是在所难免的这种损耗的大小和通过线路电流的平方呈止比例关系在电网以三相四 线制进行供电时，因为存在单相负载，造成三相负载的不平衡是不可避免的当出现三相不 平衡运转时，中性线路就会有电流通过，这样不但相线上会有电流损耗，中性线上也会出现 损耗，从血使整个电线网络线路的损耗増加3配电网三相不平衡的解决措施3. 1分散不対称负荷将不刘•称的负荷进行分散供应，避免出现集中连接过多造成的严重不平衡现象的发生 三相系统达到平衡状态时的总功率是一定的，同时间没有关系，而不平衡的三和系统的的总 功率是不断存在波动的，所以，在把不平衡的三相系统改装成一个平衡的系统时，在平衡的 装置中可以加一些能够暂时存储电磁能量的一些电磁元件來防止波动3.2将不对称的负荷适当地分配到每个相，使其接近平衡如果出现的电压不对称现象主耍是I大1为在三相系统中单相负荷的位置不合理引起的，那 在对供电系统进行设计时就应该先将单相负荷均衡地分布在三相中，从Ilij降低三相负荷电流 的不平衡度一般情况下，供电系统的电流不平衡度应该控制在20%以内，但也有一些例外, 如在在TN及TT系统接地的情况下，低压电网在选择Y/yO绕纽.的三相变压器的条件下，那 么山单相不平衡负荷产生的中性线电流不能超过低压绕组中额定电流的25%,并口其中一相 的电流在达到满载的情况下不能超岀额定值在1000V以下的电网系统中的齐项单相设备，且 其各相之间的容量最高值和最低值之差应控制在15%以内。

3.3把不对称负荷连到更高电压级这样做就能保证连接点之间的短路容量Sk能达到足够大(举例来说，对于单相负荷来说 当Sk能够达到50倍负荷容量时，就能将连接点的电压不平衡度控制在2%以内)目前国际 上都会使用静止无功补偿器也就是所谓的SVC,这种补偿器最大的特点是能够快速调价无功 的功能，因此被广泛运用在一些冲击负荷并需要进行快速动态无功补偿的状况，以校止三和 电压的不平衡这主要是通过分相进行尢功功率补偿实现SVC通常是山感性和容性并联成 两大冋路，其中，至少有一个冋路作为动态冋路，也就是能够根据要求快速调节的无功功率 冋路根据动态冋路的不同构成方式，目前的SVC可以分为三种：晶闸管控制的电抗器即(TCR)；晶闸管投切的电容器即(TSC)和自饱和电抗器即(SR)o平衡不可能是绝对的，只能尽力做到相对平衡在实际的工作中要以平衡度的衡量指标 为标准，加大负荷调杳的分析力度，将各个配电变压器的各类最大负载、平均负载以及未來 的发展趋势记录下來，并定期测试各相负荷电流，以便能够及吋发现不平衡的状况在对负 荷问题进行反馈时，应不定期地组织对其进行调整总Z,要根据国家的相关标准采収经济 的、科学可行的措施控制不平衡现象的发生，避免损坏用电设备和事故的出现，从根本上提 高电能质量，确保电力系统的安全可靠运行。

参考文献：[1] 刘珊.配电网三相不平衡问题的探讨[j]・科技创新与应用，2012, (10)[2] 张立琴，贺洁.三相不平衡的危害及解决措施[J].技术与市场，2009, (08)[3] 晋国琴.简述三相不平衡对电力系统的影响及改善措施[J].中小企业管理与科技 (下旬刊),2012, (04)转载请注明来源原文地址:。